换热站室外温度补偿算法与实现
温度补偿公式
鲁王热电厂各种模拟量补偿公式1. 风量温度补偿公式如下:A ：风量（m 3/h ）；ρ0：额定工况下（t=t 0时）的空气密度（单位：Kg/m 3）；t 0：额定工况下的风温（单位：℃）；t ：送风温度（单位：℃）；g ：重力加速度（单位：m/s 2）；Δp ：风量变送器测得的差压信号（单位：Kgf/m 2）。
2. 主汽流量补偿公式如下：高压超高压锅炉的主汽流量补偿公式中低压锅炉的主汽流量补偿公式F S ：主汽流量（单位：T/H ）；K ：孔板系数；T ：主汽温度（单位：℃）；ΔP ：主汽流量变送器差压值（单位：Kg/cm 2）； P ：主汽压力值（单位：Mpa ）。
3. 给水流量补偿公式如下：F W ：给水流量（单位：T/H ）；G ：空板系数；ΔP ：给水流量变送器差压值（单位：Kg/cm 3）； T ：给水温度（单位：℃）；ρ0：额定工况下水的密度（单位：Kg/m 3）；当给水温度在120-280℃，给水压力在1.96-22.56Mpa 时：4. 汽包水位补偿公式如下：水位测量为反测量，测量装置分为单室和双室平衡容器。
单室测量时273)273(00+∆⨯⨯⨯+⨯=t pg t A ρα1005172.448.11005582.18PT P P K F s ⨯-+∆⨯⨯=]}1078.2[]107.9[]1015.2[0009.0{1)(3112920T T T T f ⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯+=---ρ021)(])([H X f P X f LT -∆-=1005.566.11002.18P T P P K F S ⨯-+∆⨯⨯=)(T f P G F W ∙∆=H 0：汽包内正常水位高度（单位：cm ）；ΔP ：汽包水位变送器差压值（单位：cm ）； P ：汽包压力值（单位：Mpa ）。
双室测量时 )197.1056.225(3971.219034.284.673)(1P P X f ⨯-⨯+⨯+=32209627.08855.2418.50936.942)(PP P X f ⨯-⨯+⨯-=)(20X f P H LT ∆-=。
换热站程序设计逻辑
换热站控制PLC控制逻辑电动阀控制：恒温控制开度固定室外温度补偿（室外温度上位机给定）流量控制分时段控制恒温控制、温度补偿、分时段控制电动阀开度: 10~100%开度固定、流量控制电动阀开度: 0~100%泵阀连锁打开时，循环泵运行时，温控阀才动作；泵阀连锁关闭时，温控阀可随意动作。
（泵阀连锁开机默认打开）二次供温高报警开度为0。
恒温控制、室外温度补偿、分时段控制二次供水温度，恒温控制二次供水温度恒定，室外温度补偿根据室外温度变化改变二次供水温度，分时段控制根据设定时间改变二次供水温度。
开度固定手动控制电动阀开度。
流量控制根据一次网热表控制一次网流量。
循环泵控制：定时自动切换控制（切换时间可设定）手动选择控制启停循环泵频率控制：压差控制频率固定温差控制流量控制压差控制、温差控制、流量控制循环泵频率: 30~50Hz频率固定循环泵频率: 0~50Hz压差控制根据二次网供回水压差，控制循环频率，频率固定指定循环泵频率，温差控制根据二次网供回水温差，控制循环频率；温差控制可带入偏移值，偏移值根据时间设定。
流量控制根据热表/流量计瞬时流量控制二次网流量，调节循环频率。
补水泵控制：定时自动切换控制（切换时间可设定）手动选择控制启停补水泵低启高停控制二次回水压力，水箱液位低、二次回压高报警时补水泵不运行。
补水泵频率控制：压力PID控制频率固定循环/补水泵定时自动切换控制时，变频器故障报x#号循环/补水泵故障及变频器故障，变频器自动复位后切换另一台泵运行，变频器故障消除，x#号循环/补水泵故障不会消除，循环/补水泵不再切换，按复位键后x#号循环/补水泵故障消除，循环/补水泵将按原来时间顺序运行。
如果有输出信号，1分钟内没有泵的运行反馈信号，则报x#号循环/补水泵故障，自动切换控制时，切换另一台泵运行。
泄压阀控制：压力自动控制（开机默认自动）手动控制泄压阀控制二次回水压力水箱补水阀控制：压力自动控制（开机默认自动）手动控制现场数据采集：一次网的供/回水压力、温度二次网的供/回水压力、温度水箱液位循环/补水泵运行状态、频率水箱补水阀状态泄压阀状态热表数据采集及转换成用户所需单位水表、电表数据采集故障显示数据初始化：防止错误操作，一键还原数据报警：循环/补水泵变频报警1/2#循环/补水泵故障二次网回水压力低报警二次网回水压力高报警二次供温高报警水箱液位低报警报警值及补偿值都可设定触摸屏触摸屏界面：运行界面循环、补水泵操作界面电动阀、泄压阀、水箱补水阀操作界面参数设置界面补偿界面（电动阀室外温度补偿、电动阀分时段补偿、循环泵分时温差偏移补偿）故障界面热表、水表、电表数据界面历史数据界面循环、补水泵操作界面显示运行状态及故障原因循环变频故障1#循环泵故障：变频器故障或循环泵未启动2#循环泵故障：变频器故障或循环泵未启动补水变频故障1#补水泵故障：变频器故障或循环泵未启动2#补水泵故障：变频器故障或循环泵未启动补水泵启动条件不足: 补水变频故障二次回压过高水箱液位过低电动阀、泄压阀、水箱补水阀操作界面电动阀动作条件不足: 循环泵未运行二次供温过高显示泄压阀、水箱补水阀开关状态触摸屏断电数据保持功能数据转发功能。
基于高寒期运行数据的换热站气候补偿曲线制定探析
基于高寒期运行数据的换热站气候补偿曲线制定探析摘要：通过对沈阳某安装自动控制系统的换热站实际历史数据的分析，说明对于散热器用户，用历史数据中的最冷时期室外温度、二次供回水温度作为设计值，通过理论公式计算得到其他室外温度下的二次供回水温度更为合理。
阐述了绘制换热站二次供回水均温与室外温度曲线的绘制方法。
关键词：换热站自动控制气候补偿二次供回水均温控制策略0 引言目前大多数城市采用集中供热方式供暖，随着自动控制系统逐步发展，集中供热系统也逐步走向自动化、智能化。
部分热力公司通过对换热站改造升级，实现了换热站无人值守、远程监控的目标，甚至实现了气候补偿功能，即换热站按照设定的程序，通过采集室外温度，自动调节二次供水温度或者二次供回水平均温度。
不同热工性能建筑、不同的供暖方式或者不同入住率等因素，都会导致二次供水温度的不同。
因此二次供水温度的设定完全依靠设计温度的折算是很难达到精细化水平的。
需要考虑各用户的实际用热习惯。
1 气候补偿方式二次供回水均温曲线模式（按照室外温度，换热站自动调节二次供回均温）理论上效果更好。
原因如下：（1）（2）其中Q0为散热器向室内的散热量，Q1为室内向室外的散热量，两者理论上相等，进而推导出：（3）上式中，t0为散热器的供回水平均温度，tn为室内温度（设为定值），tw为室外温度，为系数。
可以看出，散热器供回水平均温度与室外温度成线性（反比例）关系，因此换热站通过电动调节阀等方式对二次侧供热情况的调节性能较好。
本文案例中，气候补偿方式按照二次供回水平均温度调节。
2 二次供回均温曲线的绘制2.1 二次供回水平均温度曲线的理论依据首先，二次供温与室外温度曲线的设定不宜过陡，二次供水温度曲线与室外温度的关系可以按照理论公式[1]计算得到：（3）（4）（5）式中， ¬¬为实际供、回水温度，℃；为设计供、回水温度，℃；为设计室外温度、实际室外温度，℃；b为系数，对于散热器取0.3。
进行温度补偿的措施
进行温度补偿的措施引言在许多应用领域中，温度测量是一个关键的参数。
然而，温度传感器常常受到环境温度变化的影响，从而导致测量结果的不准确。
为了提高温度测量的精度和准确性，需要采取一些温度补偿的措施。
温度补偿的重要性温度补偿是为了消除温度对测量结果的影响，以获得更准确的测量值。
在很多应用领域中，这是至关重要的，特别是在需要测量精度较高的场合。
例如，在工业过程控制中，温度补偿可以确保产品质量的一致性和稳定性。
在医疗设备中，温度补偿可以提高测量的准确性，从而确保患者的安全和健康。
温度补偿的方法以下是一些常见的温度补偿方法：1. 硬件补偿硬件补偿是通过在测量系统中引入温度传感器来实现的。
这个传感器通常与被测温度传感器放置在相同的环境中，并测量环境温度。
然后，测量系统可以使用环境温度来补偿被测温度的影响。
这种方法比较直接，但也需要一定的硬件成本和布局。
2. 软件补偿软件补偿是一种基于数学模型的方法，通过对测量数据进行处理来消除温度的影响。
这种方法不需要额外的硬件，而只需要在软件层面上进行处理。
常用的软件补偿方法包括多项式拟合、线性回归和模型预测控制等。
软件补偿方法的优点是灵活性高，可以根据具体需求进行优化和改进。
3. 实时监测与校正实时监测与校正是一种有效的温度补偿方法。
它通过在测量过程中实时监测环境温度，并根据监测结果进行实时校正。
这种方法可以在测量过程中实时纠正温度的影响，从而获得更准确的测量结果。
实时监测与校正可以结合硬件补偿和软件补偿来实现更高水平的温度补偿。
温度补偿的应用温度补偿广泛应用于各个领域，以下是几个典型的应用案例：1. 工业自动化在工业自动化控制系统中，温度补偿可以帮助确保生产过程中的温度控制精度。
例如，在玻璃熔化过程中，温度补偿可以帮助控制熔化温度，从而确保产品的质量和均匀性。
2. 医疗设备在医疗设备中，温度补偿可以帮助提高温度测量的准确性，从而确保患者的安全和健康。
例如，在体温计中，温度补偿可以消除体温计本身受到环境温度变化的影响，从而得到更准确的体温测量结果。
气候补偿器（室外温度自动补偿介绍）
气候补偿器（室外温度自动补偿介绍）
气候补偿器的详细描述：
气候补偿器是专为换热站，锅炉房提供一体化设计的控制系统，即对锅炉所有辅机元件和相关仪表（如：燃烧机、板式换热器、供回水温度、室外温度、二次供回水压力等）进行一体化控制与检测。
室外温度的变化很大程序上决定了建筑物需/耗热量的大小也决定了能耗的高低，运行参数(供暖水温)应随室外温度的变化时刻进行调整，始终保持供热量与建筑物的需热量相一致，保证室内温度在不同室外温度情况下的相对稳定，实现按需供热，这样才可以保证供暖机组最大限度的节能。
在供暖时段内，当室外温度发生变化时，布置在建筑室外的温度传感器将室外温度信息传递给气候补偿器，气候补偿器根据其中固有的不同情况下的调节关系曲线，通过PID 自整定，输出调节信号到三通阀，调整供水温度，改变供回水混合比例，使其输出符合调节曲线水温，保证室内温度的相对稳定。
例：当室外温度降低时，为了维持原有的室内温度，供暖水温应适当提高，此时气候补偿器将自动加大热水供应量使得供暖水温适当升高；当室外温度上升时，同理应适当降低供暖水温以免产生室内过热现象，此时系统将自动减小热水供应量。
即通过对室外温度采集，自动修正供暖水温设定值(理想值)，再通过设定值与实际供水温度进行比较，并以此比较差值为基准对电动阀进行PID调节；同时引入回水温度等外部信号作为反馈值对曲线进行实时修正；达到节能运行的目的。
气候补偿控制器具有高自动化、高效率、高应用性的特点，经本公司研究节能率在5~15%之间。
(整理)换热站气候补偿器控制方案
换热站气候补偿器控制方案目录一、项目概况 (3)二、原设计方案 (3)三、分析与建议 (3)一、项目概况现锅炉房内有两台燃气热水锅炉，供热为间供系统，二次系统有三台热水循环泵，为两用一备二、原设计方案1.两台燃气锅炉设置集控系统，根据冬季室外温度采用气候补偿器自动计算锅炉燃烧供回水温度自动控制锅炉运行台数。
2.采暖二次热水循环系统采用变频水泵，并配置气候补偿器，根据室外温度变化调节供热量，有效节约能源。
三、分析与建议1.分析：原方案两台燃气锅炉设置集控和采暖二次热水循环系统采用变频水泵，并配置气候补偿器，其意图是根据室外温度变化自动调节热源负荷输出（包括运行台数和负荷输出自动调节）和二次系统热水循环泵改变流量的质调节。
但两个调节系统设计既有重复又有矛盾。
其一：现有燃气锅炉负荷输出以及启停状态转换均有原锅炉公司提供，控制器已具备自动调节运行功能，即依据供回水温度自动进行切换（大小火或启停状态），锅炉设计运行工况为95/70℃，此时锅炉效率最高。
建议：不增加集控系统。
缺点：原设计方案中集控方案中要求锅炉根据室外温度采用气候补偿自动计算锅炉燃烧供回水温度自动控制锅炉运行台数。
势必造成锅炉热效率降低，并且锅炉回水温度过低，便会在锅炉尾部产生大量的冷凝水，冷凝水有弱酸性腐蚀锅炉，缩短锅炉的使用寿命。
其二：二次系统热水循环泵加装变频器，根据室外温度进行变流量运行，势必要影响到二次系统的水力平衡，造成近端流量过大（过热），远端流量不足（过冷）。
因为热水循环水泵的扬程和流量设计是根据系统的局部阻力和沿程阻力进行选型的，故不可破坏管网平衡。
建议：二次系统热水循环泵工频运行，根据负荷计算和节气变化对水泵分别进行配置或者重新水力计算进行选型。
即：在初寒、末寒期，一用二备；在严寒期，两用一备。
其三：建议在两台板换供水支管上分别加装两台电动三通调节阀或供水总管上加装一台电动三通调节阀；由气候补偿器根据室外温度变化，以及实际检测供/回水温度与用户设定温度的偏差,通过PI/PID方式输出信号控制阀门的开度。
温度补偿法
温度补偿法
嘿，咱今天来聊聊温度补偿法哈。
你知道不，在好多实际情况中，温度这玩意儿的变化可会给一些东西带来不小的影响呢。
就好比说，有些仪器设备啦，它们的性能可能会因为温度的波动变得不太稳定。
这时候呢，温度补偿法就派上用场啦。
这温度补偿法啊，其实就是一种办法，能让那些受温度影响的东西尽量减少这种影响。
比如说吧，有些传感器，在不同温度下测量出来的数据可能就不太准。
那通过温度补偿法，就可以让它在各种温度环境下都能给出更靠谱的结果。
那具体是咋做到的呢？其实有好多不同的方式呢。
有的是通过一些特殊的电路设计，来调整参数，让它能适应温度的变化。
还有的呢，可能会用一些特殊的材料，这些材料本身对温度不那么敏感，就能起到一定的补偿作用。
而且啊，温度补偿法在好多领域都特别重要。
像在工业生产中，要是没有这个方法，那很多产品的质量可能就没法保证啦。
还有在科学研究里，要是测量的数据因为温度不准确，那得出的结论可能就全错了呢。
再比如说咱生活里常见的电子秤，要是温度变化太大，它可能称出来的重量就不太对。
但有了温度补偿法，就能让它不管在啥温度下都能比较准确地称东西。
反正呢，温度补偿法虽然听起来好像挺专业挺高深的，但实际上跟咱的生活和工作都息息相关呢。
它能让很多东西变得更可靠，更准确。
咱可得好好感谢那些想出这个办法的人呀，让咱们的生活变得更便利啦。
你看，就这么一个小小的温度补偿法，作用可真是不小呢。
它在背后默默地发挥着作用，让好多事情都能顺利进行。
所以啊，别小看了这些专业的知识和方法，它们真的能给咱带来很大的好处呢！。
温度补偿的方法
温度补偿的方法：1 电桥补偿法：采用惠斯通电桥的板桥或全桥电路优点：简单，方便，在常温下补偿效果好.缺点：在温度变化梯度较大的条件下，很难做到工作片与补偿片处于温度完全一致的情况，因而影响补偿效果2应变片的自补偿法：敏感栅丝由两种不同温系数或膨胀系数相反的金属丝窗帘组成，当温度变化时，产生的电阻变化或附加应变为零或相互抵消，这种应变片称自补应变片。
调整R1和R2的比例，使温度变化时产生的相互抵消，通过调节两种敏感珊的长度来控制应变片的温度自补由于半导体材料对温度十分敏感，压阻式压力传感器的四个检测电阻多接为惠斯登电桥型，其有恒流和恒压两种工作方式。
假设半导体应变片电阻R t的温度系数为α，灵敏度Ｋ的温度系数为β，加在传感器上的电压为V in，则电阻值、灵敏度随温度改变的表达式分别为：R T=R0（1+αT）（1）;K T=K0（1+βT）（2）则传感器输出为[2]：V out =（△R/R0）V in = K0（1+βT）εV in（3）式中，R0—基准温度时传感器的电阻值（初始值）；△R —压力引起的电阻变化；K0—基准温度时灵敏度；ε—应变系数。
由此式知，压力随温度的改变量和β的随温度的变化相同，具有较大负温度系数，温度系数为-0.002/℃~ -0.003/℃。
图1给出了不同掺杂浓度下P型硅片的灵敏度系数随温度变化的曲线[3]。
图中，从a 到e 各条曲线对应的掺杂浓度递增。
由图可知，P型应变电阻, 无论是轻掺杂还是重掺杂，其灵敏度系数均随温度的提高而逐渐减小。
由于各应变片阻值不可能匹配，且应变片的电阻温度系数在0.3%/℃左右，会造成零点漂移电压。
三、温度补偿原理与电路设计1、零位温漂补偿压阻式压力传感器的四个检测电阻多接为惠斯登电桥形式，其原理如图2（a）所示。
由惠斯登电桥原理可知，零位输出电压为：V out= （4）则常温下应使R2R4-R1R3=0[3]，得零位输出为0。
当外界温度为T 时，电桥零位输出变为：V out´=（5）若R2T R4T-R1T R3T>0，则温漂为正；若R2T R4T-R1T R3T<0，则温漂为负。
换热站气候补偿器控制方案
换热站气候补偿器控制方案一、引言换热站气候补偿器是用来根据外界气温的变化来调节换热站的供暖温度的一种装置。
它通过感应外界气温的变化，自动调整换热站的供暖温度，使其能够适应不同的气候条件，提高供暖效率。
本文将从换热站气候补偿器的选择、设置及控制方案三个方面进行阐述。
二、换热站气候补偿器的选择1.精确度：在选择换热站气候补偿器时，要考虑其精确度。
精确的换热站气候补偿器能够更准确地感应和调节外界气温的变化，从而提高供暖的效果。
2.稳定性：换热站气候补偿器的稳定性也是选择的重要因素。
稳定性高的补偿器可以在不同的气候条件下保持供暖温度的稳定，减少温度波动，提高供暖效果。
3.成本效益：在选择换热站气候补偿器时，还要考虑其成本效益。
成本低、性能好的补偿器能够在降低投资的同时，实现良好的供暖效果。
三、换热站气候补偿器的设置1.传感器位置的选择：换热站气候补偿器的传感器应该设置在室外，以便感应到外界气温的变化。
传感器应该避免暴露在阳光直射的地方，避免因为太阳能的干扰而影响传感器的准确性。
2.设置调节范围：根据不同的气候条件和所需的供暖温度，设置换热站气候补偿器的调节范围。
调节范围应该合理，既能够适应气温的变化，又能够保持供暖温度的稳定。
3.补偿曲线的设定：通过补偿曲线的设定，可以使换热站气候补偿器更准确地感应外界气温的变化并进行调节。
补偿曲线的设置应该根据不同的气候条件和季节变化来调整，以保持供暖温度的稳定性。
四、换热站气候补偿器的控制方案1.定时调节：换热站气候补偿器可以根据设定的时间段来进行自动调节。
这种控制方式适用于气温变化较为规律的情况，能够减少对人工干预的依赖。
2.手动调节：当气温变化不规律或者需要对供暖温度进行临时调整时，可以选择手动调节的方式。
手动调节需要由专业人员进行操作，确保供暖温度的准确性和稳定性。
3.智能控制：随着科技的发展，可以利用智能控制技术来实现对换热站气候补偿器的控制。
通过与其他设备的联动，可以实现更加智能化的供暖控制，提高供暖的效果和舒适度。
烟台大学学报(自然科学与工程版)总目次
２０１９年度第 ３２卷 第 １期 ～第 ４期总 目 次Biblioteka 第 １期（总第 １１６期）
点面图的基尔霍夫指标 王大勇，杨玉军（１） 基于多元回归模型的任务定价问题 李清华，王 旭，朱义九，李浩远（５） 多旋翼无人机低空航迹规划问题 杨君刚，王程远，贾 茹（１１） 海洋沉积物来源哈茨木霉 Ｒ５－１萜类化合物的分离鉴定与抗弧菌活性研究
马新癑，赵 业，梁小蕊，季乃云（１５） 异甘草素减轻小鼠离体心脏缺血再灌注损伤
刘 敬，石晓冰，张一鸣，郝雪言，何 杰，马成俊，李 忌，王振华（２０） 粗糙化金纳米棒 ＳＥＲＳ探针用于生物成像研究 梅荣超，殷颖超，王运庆（２５） ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ法测定人血浆中 ４种非典型抗精神分裂药物及 ２种代谢物
Ⅰ
不同药材中迷迭香酸甲酯及迷迭香酸的含量测 丁丽敏，刘茜茜，苏超男，巩 钊，刘荣霞（１２４） 氮唑骈缀的齐墩果酸衍生物的合成及其体外抗肿瘤活性研究
雷 蕾，徐阳荣，张建强，刘 智，王洪波，孟庆国（１２９） ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ法测定比格犬血浆中 Ｅｐａｃａｄｏｓｔａｔ的浓度
刘文荣，庄绪慧，孙合园，朱丽萌，康毅敏，王 帆，王文艳（３１） 莱州湾扇贝养殖区环境因子的变化特征及其对浮游植物的影响 杨俊丽，李希磊，于 潇，崔龙波（３８） ＩＤＯ抑制剂 ＮＬＧ９１９联合伊立替康抗小鼠结肠癌 ＣＴ２６研究
孙善月，姜 雪，孟祥敬，葛敏敏，王洪波，杜广营，田京伟（４７） 基于珍珠龙胆石斑鱼池塘网箱养殖的生态养殖容量估算
庄绪慧，刘文荣，董莉娜，孙合园，朱丽萌，王文艳（１３６） 苦木总生物碱含量测定的透射比浊法研究 李 乔，王 宁，郑晓丽，董星辰，许 卉（１４１） ＣＵＭＳ＋ＬＰＳ致小鼠抑郁模型的建立及人参皂苷 Ｒｂ１的抗抑郁机制研究
换热站气候补偿节能控制系统案例
此改造共节约蒸汽费用和人工费约99830元。
投资回收期：n＝59748÷99830＝0.59
不到一个采暖季即可收回投资，由此可见，采用气候补偿器加无人值守的自动控制的节能效果非常显著。
换热温控技术+气候补偿及分时段控制技术
1.换热温控技术
换热温控技术就是通过电动调节阀一次侧供汽流量（汽—水换热系统），以达到控制二次侧供水温度的目的，避免供热过量，在满足热舒适的前提下节约热能。
2.气候补偿及分时段控制技术
所谓气候补偿：指的是根据室外气候温度的变化情况，自动调整热源（换热站）的供热量，充分利用自然热，节省系统供热量；如白天暖和气温升高，系统会自动关小一次侧蒸汽的阀门开度，减小进汽量，节省供热量；反之，当室外气温下降，系统会自动开大一次侧的阀门开度，加大供热量，满足采暖需要。气候补偿器可以根据供热需要，选择不同的供热曲线，自动进行气候补偿控制。
节能投资：59748.00元（详细报价见附页）
节能收益：
节约蒸汽费用：这里按保守的节能率预估，即按15%进行估算。
本设计是按照40000m2，24小时供暖进行设计计算。估算每个采暖季的蒸汽用量约8696吨按蒸汽的价格75元/吨，此改造每年可节约蒸汽费用：
8696×15%×75＝97830元
节省人工费：经过此改造后，换热站属于无人值守的自动控制系统，现场无需设置专人看管，只需要对换热站进行定期或异常状况的维护、巡检，此管理人员还可以完成对用户端（室内采暖系统）的维护或服务。
据有关资料调查，采用气候补偿器及分时段控制可节能15%～50%，而实际上节能效果跟当地的气候特点、当年冬季的气候状况、建筑的特性（民用建筑和公共建筑）及生活习惯有很大关系。如：若当地气候比较暖和，或当年冬季气温比较高，使用气候补偿控制后，其节能效果比冷气候条件下要高；另外，公共建筑由于其建筑的使用性质决定，时间段的共性比较强，分时控制的节能效果更加明显。根据我公司实施的公建节能改造案例，2005年冬季对高新区12000平方米的办公大楼实施节能改造，投资4.3万元，2005年冬季及2006年冬季，节能率分别为51.9％和53.6％。
换热站气候补偿节能控制系统案例
换热站气候补偿节能控制系统案例换热站是城市集中供暖系统中至关重要的组成部分，它用于将热能从集中供热源输送到各个用户处。
然而，传统的换热站存在一些问题，如气候变化的影响、能源浪费和设备磨损等。
为了解决这些问题，提高换热站的能源利用效率和运行可靠性，很多地区开始采用气候补偿节能控制系统。
气候补偿节能控制系统是一种基于气象数据和室外温度补偿的控制系统，它可以根据外界环境的变化自动调整换热站的工作状态。
该系统通过与前置机、传感器、执行器和集中控制器等设备的联动工作，实现对换热设备的控制和调节，从而提高能源利用效率和减少能源浪费。
下面以地区的换热站气候补偿节能控制系统为例进行介绍：该系统包括以下几个关键部分：1.气象数据监测：系统通过传感器实时监测外界气象数据，包括室外温度、湿度、风速等，以及太阳辐射、降雨等数据。
2.前置机：气象数据通过前置机进行数据采集和处理，将处理后的数据传输给集中控制器。
3.传感器：换热站内安装了多个传感器，用于监测关键参数，如供回水温度、流量、压力等。
4.集中控制器：集中控制器是系统的核心，它接收前置机和传感器的数据，并根据预定的控制策略进行分析和决策。
5.执行器：根据集中控制器的指令，执行器对换热站的设备进行控制和调节，包括主机、泵和阀门等。
具体的工作流程如下：1.数据采集：前置机通过传感器采集和处理外界气象数据，以及换热站内部的关键参数数据，并将处理后的数据传输给集中控制器。
2.数据分析：集中控制器根据采集到的数据，利用预定的控制策略进行分析和决策，确定最佳的换热站运行状态。
3.控制指令下达：集中控制器根据分析结果，向执行器发送指令，控制换热站内的设备进行相应的调节，如调整主机的启停、调整泵的转速、调节阀门的开度。
4.设备调节：执行器根据集中控制器的指令，对换热站内的设备进行相应的调节和控制，以满足用户的热量需求，同时尽量减少能源的浪费。
5.运行监测：系统在运行过程中实时监测各个设备的运行状态和性能参数，并通过集中控制器进行故障诊断和报警处理。
换热站室外温度补偿算法与实现
换热站室外温度补偿算法与实现换热站室外温度补偿算法是一个充分利用室外温度优化换热站运行的技术，它可以通过改变换热站运行温度，来减少能耗的消耗并增加效率。
实现这一补偿算法的挑战主要在于开发一款可靠的用于测量室外温度的传感器，并且还要建立一个运算模型来驱动室外温度补偿算法。
首先，实现室外温度补偿算法必须首先将换热站运行压力和运行温度之间的关系建立起来，从而将换热站运行温度作为补偿量来进行调整。
其次，使用传感器采样定期测量室外温度。
最后，搭建一个运算模型来检测室外温度与换热站运行温度的偏差，以便对换热站运行温度进行补偿。
实现这一算法必须运用控制系统理论，它能够编写程序，协调传感器、运算模型和控制器的结合，并以此来实现精确的室外温度补偿算法。
通过实现室外温度补偿算法，可以有效降低大量的换热站能源消耗和提高工作效率。
室外温度补偿技术
室外温度补偿技术传统供热系统特点：只是按照设定的供回水温度来控制锅炉的启停，与室外温度无关。
不管室外温度高低与否，供暖温度总是一成不变这就造成了能源浪费，供暖不舒适等问题。
科学运行控制-----室外温度补偿技术供热系统基本实现按需供热，采暖季可以实现节能约10%以上。
通过增设采集室外温度，达到供热系统与外界所需同步，进一步缩小供热量与需热量的差距，达到节能运行的目的, 以及对换热机组实现最佳匹配。
气候补偿系统可实现如下功能：1)根据室外温度的变化控制和调节输送给用户的供水温度，避免发生用户室温过高，造成能耗浪费；2)充分利用太阳辐射热和人的活动规律进行时段控制；3)根据室外温度的变化，实现对运行曲线的自动分段调整； -20℃ 0℃ 5℃ 10℃ 供水温度℃ 室外温度℃ 95℃ 70℃实际需求 热量浪费 传统供热系统出水温度与室外温度关系图供暖温度4)根据每个换热机组的设备和维护结构状况，可随时、方便地进行调整；5)换热机组在较高的回水温度下运行，避免冷凝水的出现，增加能耗。
优点：节约能源 供暖舒适供热系统供水温度与室外温度关系图室外温度℃供水温度℃95℃ 70℃ 实际需求 无热量浪费 采用室外温度补偿技术后 -20℃ 0℃ 5℃ 10℃ 供暖温度控制系统：PLC控制系统采用PLC控制器，可以根据供暖季的室外温度，对换热机组运行实施实时控制。
根据室外空气温度,并且结合不同的时段，控制换热机组的运行。
当有需热信号或气温下降需要供暖时,控制器自动调节控制系统。
特点如下：（1）能根据事先设定的采暖热曲线以及建筑物的热惰性，依照室外温度的变化自动调整锅炉出水温度，时刻满足事先设定好的大致室内温度；（2）PLC控制系统可以进行自适应调节，即控制器可以自动判断设定的采暖热曲线是否合理，并且能够进行自动调整以满足设定的室内温度；（3）控制器可以对每天的24小时分多个时段来进行控制，以满足不同时段的室内温度需求；（4）控制器可对全年的供暖进行编程，真正实现无人操作；（5）换热机组具有故障报警和故障记录，可以使维修人员非常容易的得知故障原因；（6）具有多级故障报警指示，确保了换热机组的运行安全。
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ｔｇ ＝ｔｎ ＋０５（ｔ′ｇ ＋ｔ′ｈ －２ｔｎ）珚Ｑ１１＋ｂ ＋０５（ｔ′ｇ －ｔ′ｈ）珚Ｑ，
Hale Waihona Puke （２）ｔｈ ＝ｔｎ ＋０５（ｔ′ｇ ＋ｔ′ｈ －２ｔｎ）珚Ｑ１１＋ｂ －０５（ｔ′ｇ －ｔ′ｈ）珚Ｑ，
（３）
根据式（２）、（３）即可进行用户侧的质调节．在进行
ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
进行供暖系统供热调节的目的就是维持供暖房
间的室内温度稳定．当热水网路在稳定状态下运行
时，如果不 考 虑 管 网 的 沿 途 热 损 失，不 考 虑 室 外 风
速、风向的变化，特别是太阳辐射热变化的影响，那
么有式（１）成立［８］：
珚Ｑ
＝ ｔｎ －ｔｗ ｔｎ －ｔｗｎ
＝ （ｔｇ （ｔ′ｇ
＋ｔｈ －２ｔｎ）１＋ｂ ＋ｔ′ｈ －２ｔｎ）１＋ｂ
＝Ｇ珔 ｔｇ －ｔｈ ， ｔ′ｇ －ｔ′ｈ
（１）
其中：ｔｗｎ为供暖室外计算温度；ｔｗ 为实际供暖室外 温度；ｔｎ为供暖室内计算温度；ｔ′ｇ 为 ｔｗｎ下供暖用户 的供水温度；ｔ′ｈ 为 ｔｗｎ下供暖用户的回水温度；ｔｇ、ｔｈ 分别为室外温度为 ｔｗ 下供暖用户的供、回水温度；ｂ 是与散热器有关的指数，由散热器的型式决定；珚Ｑ为
第 ３２卷第 １期 ２０１９年 １月
烟台大学学报（自然科学与工程版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｔａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＥｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１９
文章编号：１００４８８２０（２０１９）０１００８４０５
ｄｏｉ：１０．１３９５１／ｊ．ｃｎｋｉ．３７１２１３／ｎ．２０１９．０１．０１５
第 １期
李 超，等：换热站室外温度补偿算法与实现
８５
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图 １ 带有温度补偿的换热站 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｓｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
冬季供热是我国北方地区取暖的重要方式，随 着国家经济建设水平的不断提高和人们生活水平的 日益提高，我国集中供热的规模也日益扩大，大有向 南方地区蔓延的趋势．供需之间的矛盾也开始逐渐 显现，主要 体 现 在 供 热 成 本、供 热 质 量 与 用 户 舒 适 度、收费之间的矛盾，并导致周围的环境恶化愈加严 重，所以改变以前粗放式的管理方式迫在眉睫．换热 站是把一次网得到的热量，自动连续地转换为用户 需要的采暖用水，是集中供热系统中不可或缺的组 成部分，换热站的运行好坏直接决定了供暖的效果 及能耗的高低［１－２］．国家大力提倡节能减排，也要求 对换热站的管理从粗放式管理向精细化管理方式转 变．由于室外温度变化起伏，没有固定规律可循，不 参照室外温度进行控制会导致用户室温过高或者过 低，控制系统的调节有一定滞后性［３－４］，换热站所带 供热面积越大滞后性越明显，如果不进行提前调节 会对用户的舒适度产生很大的影响，如何根据室外 气温现在及未来的变化来调整供热温度就显得尤为 重要 ． ［５－７］
１ 温度补偿的原理
温度补偿的工作原理是根据室外空气温度的变 化、未来天气预报的预报值和设定的时间段，选择合 适的调节曲线，自动调节一次网的有效供水流量来
控制二次网的供水温度，以满足用户侧热负荷的变 化要求，从而实现供暖系统供水温度的补偿，达到既 能节约能源又能保证用户舒适度的目的．
为了实现根据室外空气温度的变化及未来数小 时天气的变化来计算所需的供热量，应在供暖系统 换热站增加温度补偿控制模块，实现根据室外温度 和未来天气的变化实施按需供热，实现节能．带有温 度补偿的换热站示意图如图 １．当室外温度变化时， 为了保持室内温度的相对稳定，供暖用户的供水温 度也相应地发生变化．室外温度降低时，为了维持原 有的室内温度，供暖用户的供水温度应适当提高，此 时气候补偿控制模块会自动加大电动三通阀的开 度，使室外管网进入换热器的热水流量多一些，通过 换热器后，供暖用户的供水温度会升高；反之，气候 补偿控制模块将适当减小电动三通阀的开度，以达 到维持室内温度和节能运行的目的．
实际室外温度 ｔｗ 条件下热负荷与供暖室外计算温 度 ｔｗｎ条件下热负荷的比值称为相对供暖热负荷比； Ｇ珔为实际室外温度 ｔｗ 条件下供暖热用户的系统流 量与供暖室外计算温度 ｔｗｎ条件下供暖热用户的系 统流量的比值称为相对流量比．式（１）中，供暖室外
计算温度 ｔｗｎ条件下的参数 ｔｎ、ｔ′ｇ、ｔ′ｈ，以及设计工况 参数 ｂ，均为已知参数；式中未知量有 ４个 ｔｇ、ｔｈ、珚Ｑ、 Ｇ珔，但只能列 ３个联立方程，因此必须再有一个补充
条件，才能将所有参数解出．
供暖热用户 供 热 系 统 （二 次 侧 ）进 行 供 热 调 节
的主要方法是质调节，室外供热网络（一次侧）进行 供热调节的主要方法是量调节［９－１０］．在进行质调节
时，我们可设定热用户供热系统的循环流量不变，即
Ｇ珔＝１，代入式（１），可求出室外温度 ｔｗ 条件下，供暖 用户系统供、回水温度的计算公式：
２ 温度补偿算法分析
很多供热系统的温度补偿装置只考虑此时的室 外温度，而对未来几小时气温的变化不作考虑，致使 补偿装置的调节具有一定的滞后性．对此，我们在设 计温度补偿装置时不仅考虑此时室外温度值，同时 参考来自气象台的未来几小时的气温变化，从而使 温度补偿装置的调节及时而有效．
收稿日期：２０１８０５１３ 作者简介：李超（１９８３ ），女，山东菏泽人，硕士，副教授，主要研究方向：工业测控，ＰＬＣ应用．
换热站室外温度补偿算法与实现
李 超１，刘忠庆２
（１．烟台大学文经学院信息工程系，山东 烟台 ２６４００５；２．烟台肇毅电子科技有限公司技术部，山东 烟台 ２６４６７０）
摘要：在介绍温度补偿原理和补偿算法的基础上，结合烟台气候条件，提出改进的补偿算 法．改进的补偿算法考虑了未来 ２ｈ的温度变化情况，实践证明改进后的温度补偿算法能 使换热系统温控更稳定、调节更高效． 关键词：换热站；温度补偿；供热 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标志码：Ａ